(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第２のコンピュータから前記第２のコンピュータと第１のコンピュータとをつなぐ第１の通信チャネルを通じて入力される、入力ディジタル音声ストリームを第１のインプリントに基づいて変更し転送した結果である入力認証データストリームを、前記第１のコンピュータによって受信し、
（ｂ）前記第１のインプリントを得るために、受信した前記入力認証データストリーム内の音声データの一部を解析することで、前記入力認証データストリームから前記第１のインプリントを抽出し、
（ｃ）前記入力認証データストリームを、人間の感覚的経験に適した形で提示し、
（ｄ）前記第１のコンピュータに出力ディジタル音声ストリームを入力し、
（ｅ）前記第１のコンピュータと関連付けられる第２のインプリントを算出し、
（ｆ）前記出力ディジタル音声ストリーム内の高周波音声信号、又は低周波音声信号のいずれかのみを含ませることで、前記入力認証データストリームへの応答として前記出力ディジタル音声ストリーム及び前記第２のインプリントを使用して出力認証データストリームを算出することであって、前記音声信号の周波数は前記第２のインプリントに基づいて決定され、
（ｇ）前記第１のインプリントを使用して前記第１のコンピュータから前記第２のコンピュータまでの、前記第２のコンピュータに前記出力認証データストリームを送信するのに適した第２の通信チャネルを保護する、
ネットワーク上の人間対人間の通信を保護するためのコンピュータ制御方法。
【請求項２】
前記（ｇ）は、
前記第２の通信チャンネルを暗号化するために事前に受信された暗号鍵のハッシュ値と前記入力認証データストリームから抽出された前記第１のインプリントとが一致することを確認すること、
を含む、請求項１に記載のコンピュータ制御方法。
【請求項３】
前記（ｇ）は、
キー・アグリーメント・プロトコルにおいてメッセージを認証するために事前に受信された暗号鍵のハッシュ値と前記入力認証データストリームから抽出された前記第１のインプリントとが一致することを確認すること、
を含む、請求項１に記載のコンピュータ制御方法。
【請求項４】
前記（ｂ）は、
前記音声データの各セグメント毎に高音声周波数又は低音声周波数の有無を決定するために、前記音声データの一部の周波数帯域を解析し、
前記各セグメントが、高音声周波数又は低音声周波数を有しているかを決定し、
受信した音声周波数の組み合わせが高音声周波数又は低音声周波数の一方である場合、前記各セグメントに対応するビットを１と設定し、受信した音声周波数の組み合わせが高音声周波数又は低音声周波数の他方である場合、前記各セグメントに対応する前記ビットを０と設定し、所定のビット数を有するインプリントを得る、
ことを含む、請求項１に記載のコンピュータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチメディア・ネットワーク通信のセキュリティに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（ＶｏＩＰ）通話は、第三者がその通話の当事者のうちの一人であることを装うような、マン・イン・ザ・ミドル攻撃（中間者攻撃）を受け易い。このような偽装により、第三者が通話当事者の一方又は両者から情報を集めることを可能にすることもある。ＶｏＩＰ通話は一般に、従来の公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）よりもむしろデータネットワークを介して会話をする２人のユーザを含む。本明細書中で使用されるようなＶｏＩＰという用語は、そのネットワークがインターネット・プロトコルに従って動作するかどうかに関係なく、どのようなパケット交換網も含む。
【０００３】
このＰＳＴＮは、音声信号が、回路、又はその回路内の種々の地点におけるスイッチによって形成される経路内を進む回路交換網として動作する。中間者（ＭＩＭ）攻撃を試みる人物は、一方の端末又は他方を傍受するために、回路を切断する必要がある。パケット交換網は、音声信号をディジタルデータに符号化（エンコード）し、そしてそのデータをパケット化し、それらのパケットをネットワークに転送する。したがって、いかなる専用回路も存在しない。
【０００４】
一般の電話ユーザに関して、ＭＩＭ攻撃はデータ・パケットを捕捉し、「記録」することができ、音声ファイルの構成を可能にする。これらの音声ファイルにおける情報は、攻撃者がユーザに関する情報を取得することを可能にする。ＭＩＭ攻撃は、攻撃者がパケットを取得することによって、他の当事者であることを装うこともまた可能にする。
【０００５】
一般的に、端末間セキュリティは、これらの攻撃に対し最強の防御力となる。しかしながら、２人のユーザがともに同一のＶｏＩＰプロバイダのネットワークに属していなければ、端末間セキュリティは概して存在しないことになる。この種のシステムは、同一のＶｏＩＰプロバイダ・ネットワーク内で、「クローズド」システムを構成する。大部分のユーザは、クローズド・システムにおいて操作するわけではなく、オープンシステムにおける端末間セキュリティをもたらすための方法が必要となる。
【０００６】
オープンシステムでは、多くのセキュリティ方法は、暗号化を含む。ユーザは、マルチメディア対話を含むデータフレームを暗号化して、中間ノードが通信の内容に関する有用な情報を取得することを防止する。しかしながら、端末間暗号化を存在させるために、通話に加入している２人の当事者は、それらのデータフレームを暗号化するための暗号化キーに合意しなければならない。公開鍵基盤の欠如又は事前共有鍵（プレシェアード・キー）や鍵交換などは、「クリアな（暗号化されていない）」状態で発生しなければならず、ＭＩＭ攻撃者は各端末から鍵を取得し、各端末とペアワイズ式の安全なセットアップを実行することが可能となる。攻撃者は、その後、その内容を検査し記録した後に媒体情報を転送することになる。
【特許文献１】米国特許第６，８４２，４４９号明細書
【特許文献２】米国特許第６，７５７，８２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ネットワーク上で人間対人間の通信を保護するための方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施の形態は、ネットワーク上で人間対人間の通信を保護するための方法であって、第１の通信チャネル上で第２のコンピュータから入ってくる認証データストリームを第１のコンピュータによって受信することと、その入力認証データストリームから第１のインプリントを抽出することを有し、この入力認証データストリームは、入力ディジタル経験的データストリーム及び第１のインプリントを用いて算出される。前記入力認証データストリームは人間の感覚性経験に対して提示される。
【０００９】
出力ディジタル経験データストリームは入力され、前記方法では、第１のコンピュータと対応付けられる第２のインプリントが算出され、出力ディジタル経験的データストリーム及び第２のインプリントを用いて出力認証データストリームが算出される。第２の通信チャネルはその後、第１のコンピュータから第２のコンピュータに対して保護され、この第２の通信チャネルは、出力認証データストリームを第２のコンピュータに送信するのに適している。
【００１０】
本発明の第１の態様は、ネットワーク上の人間対人間の通信を保護するためのコンピュータ制御方法であって、（ａ）第２のコンピュータから第１の通信チャネルを通じて入力される、入力ディジタル経験的データストリーム及び第１のインプリントを使用して算出された入力認証データストリームを第１のコンピュータによって受信し、（ｂ）入力認証データストリームから第１のインプリントを抽出し、（ｃ）入力認証データストリームを、人間の感覚的経験に適した形で提示し、（ｄ）出力ディジタル経験的データストリームを入力し、（ｅ）第１のコンピュータと関連付けられる第２のインプリントを算出し、（ｆ）出力ディジタル経験的データストリーム及び第２のインプリントを使用して出力認証データストリームを算出し、（ｇ）第１のインプリントを使用して第１のコンピュータから第２のコンピュータまでの、第２のコンピュータに出力認証データストリームを送信するのに適した第２の通信チャネルを保護する。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様のコンピュータ制御方法であって、（ｇ）は、入力認証データストリームから抽出された第１のインプリントによる暗号化を含む。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第１の態様のコンピュータ制御方法であって、（ｇ）は、第２の通信チャネルを暗号化するために事前に受信された暗号鍵のハッシュ値と入力認証データストリームから抽出された第１のインプリントとが一致することを確認すること、及び、キー・アグリーメント・プロトコルにおいてメッセージを認証するために事前に受信された暗号鍵のハッシュ値と入力認証データストリームから抽出された第１のインプリントとが一致することを確認すること、の一方を含む。
【００１３】
本発明の第４の態様は、第１の態様のコンピュータ制御方法であって、（ｃ）は、インプリントの改ざんが入力認証データストリームの提示の品質低下を招くように入力認証データストリームを提示することを含む。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第１の態様のコンピュータ制御方法であって、（ｅ）は、所定数のビットを有するディジタル・キーを使用して、出力ディジタル経験的データストリームの一部を、セグメントに分割し、セグメントの各々は、所定数のビットの１つに対応し、セグメントの各々について、セグメントの周波数帯域をサブバンドの数に分割し、１として符号化されたサブバンドの第１の組み合わせと、０として符号化されたサブバンドの第２のセットと、のうちの１つを伝送する、ことを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（ＶｏＩＰ）ネットワークの一例を示す。ＶｏＩＰは、本明細書中で使用されるように、データ・ネットワーク通話上の音声に言及する。電話１２におけるユーザＡが電話２４におけるユーザＢに電話をかけるために、２台の電話は互いに認識し、信号情報を伝送しなければならない。２つの端末１２及び２４は、それぞれのＶｏＩＰプロバイダ１６及び２２に登録する。ユーザＡがユーザＢを呼び出すと、ユーザＡのＶｏＩＰプロバイダ１６はユーザＢのＶｏＩＰプロバイダ２２と連絡を取る。ＶｏＩＰプロバイダ２２は、ユーザＢの場所を知っており、呼び出しをユーザＢのＶｏＩＰ電話２４に転送する。このセットアップ及び転送は、信号経路を形成する。
【００１６】
ユーザＢが呼び出しに応じると、端末１２及び２４は、「直接」接続、又は音声データの転送用メディア経路を構成（set up）する。ユーザＡの電話からＶｏＩＰプロバイダ１６への呼び出しが１つ以上のルータ（例えば１４）を介して伝わることに留意されたい。信号経路もまた、１つ以上のルータ（例えば１８及び２０）を含むことができる。メディア経路は、経路構成後ＶｏＩＰプロバイダが接続に介入しない「直接」接続を形成してもよく、この接続においても、呼び出しに２８及び３０などの１つ以上のルータを必要とすることもある。
【００１７】
ルータなどのいくつかの異なる中間地点を含む経路がオープンな性質であるために、信号及びメディア経路はいずれも攻撃に対して脆弱である。１つの解決法は、公開鍵基盤（ＰＫＩ）の使用を含む。しかしながら、２人のユーザは、通常は同一システム内のユーザに対して予約される同一のＰＫＩに加入する必要がある。これらユーザが同一システムに存在する場合、システムはクローズであり、端末間セキュリティは概ね存在する。
【００１８】
オープンシステムでは、ＰＫＩなどがなく、ユーザは「鍵交換」を実行することができる。このような鍵交換において、各ユーザは、２つの鍵、公開鍵（public key）及び私有鍵（private key）を有する。ユーザは、ユーザに保護された情報を送信することを望む当事者に公開鍵を付与する。発信者は受信者ユーザの公開鍵を有する情報を暗号化し、そのユーザに私有鍵を有する情報を解読させることを可能にする。情報を交換するために、双方のユーザは、それぞれのユーザの公開鍵を他方に提供しなければならない。
【００１９】
発信者と受信者との間に鍵交換用の所定の安全なチャネルがある場合、端末間セキュリティは設けられる。しかしながら、ＶｏＩＰがより普及することになると、より多くのユーザが所定の鍵交換をすることなく多くの受信者を呼び出すことになり、端末間セキュリティを取得するために認証されていない鍵交換にかかわらざるを得ないことになる。このような現状では、上記認証されていない鍵交換は、ＭＩＭ攻撃にさらされやすい。
【００２０】
本発明は、ＰＫＩ又は所定の安全なチャネルがなくても、鍵交換が安全に実行できるシステムを説明する。図２は、所定のセキュリティ若しくはＰＫＩが存在しなかった状況においてユーザが鍵交換するプロセスの一例を示す。本明細書中で使用される用語、鍵が、任意のタイプの符号化スキームを含み、あるいは、公開／私有鍵の対、鍵のハッシュを含む鍵に関する情報、ノンス（nonce）、証明書、及び、エラー修正を含む鍵、を含む通信を保護するために使用されることを留意すべきである。
【００２１】
システムは、鍵交換を認証するためにデータストリームにおいてキー・インプリント（imprint：刻印）と称するものを使用する。キー・インプリントは、ある特殊な状況における中間者攻撃を検出することを可能にする。リアルタイム音声対話は、こうした状況の１つである。キー・インプリントは、リアルタイムで音声データを消費することを人間に依存し、それを行なう間に、内容の信頼性を検証する。例えば、その音声が実際に予想される発信者のものであって、その発信者が（発信者の音声の記録に対して）対話に自然に参加しているかどうかを検証する。
【００２２】
キー・インプリントは、攻撃者にとってインプリントを除去することが困難であるにちがいないという点で、透かしとして公知技術上周知であるものと同様である。しかしながら、透かしとはある相違がある。たとえば、キー・インプリントは、キー・インプリントされた音声がオリジナルの音声とは異なる音であるデータストリームにおいて目立つことがある。インプリントを変化させたり、あるいはキー・インプリントされた音声ストリームに第２のインプリントを付加したりすることは、音声ストリームなどのデータストリームの品質をかなり低下させることがある。
【００２３】
本明細書中で使用される用語であるキー・インプリントが、公開／私有鍵の対を含む鍵若しくは鍵関連の情報、鍵のハッシュを含む鍵に関する情報、ノンス、証明書、及び、エラー修正を含む鍵、を暗号化するために使用される任意のタイプのスキームを含むことを留意すべきである。
【００２４】
図２において、ユーザＢは、ユーザＡから入力認証データストリームを受信し、これには、音声ストリーム等の経験的データストリーム、及びキー・インプリントの両方が含まれる。ステップ４２において、ユーザＢは、ユーザＡと関連付けられ、後述される多くの方法の内の１つでインプリントされるインプリントを抽出する。システムは、ステップ４４において、通話などの経験的データストリームをユーザＢに表示する。ユーザＢが反応すると、そのユーザの電話は出力データストリームを生成する。システムは、出力データストリーム及びユーザＢの鍵を取り込み、ステップ４８で第２のインプリントを生成し、ステップ５０で出力認証データストリームを生成する。
【００２５】
本発明の一実施の形態において、入力データストリームから抽出されたインプリントは、ユーザＡの公開鍵を含む。このインプリントを使用して、システムは次に、ステップ５２においてユーザＡの公開鍵を使用して（インプリントされた）出力認証データストリームを保護して、ステップ５４でユーザＡに対し出力するインプリントされたデータストリームを暗号化する。
【００２６】
図３は、送信者の立場から見た通信を保護する方法の一例を示す。ステップ６０において、ユーザＡは、接続を開始する。ステップ６２で、ユーザＡはインプリントを生成する。ユーザの電話又はシステム１２は、多くの方法の内の１つでインプリントを生成することもできる。
【００２７】
第１の例において、システムは、ユーザの音声信号を高周波数及び低周波数のそれぞれのサブバンドに分割する。一部の所定間隔では、システムは、ユーザＡの音声の高周波部分又は低周波部分のみを送信する。簡略化した例において、ユーザＡの公開鍵がビット０−１−１−０のシーケンスから開始すると仮定する。システムは、１００ミリ秒（ｍｓｅｃ）間低周波部分のみを、次に２００ｍｓｅｃ間高周波部分のみを、次に１００ｍｓｅｃ間低周波部分のみを送信する。受信側システムは、特定の部分の間に受信された周波数に対して周波数解析を実行し、０−１−１−０のインプリントを抽出することができる。
【００２８】
ＭＩＭ攻撃に対しては、攻撃者が自分の公開鍵に適合させるためにビットの順番を入れ替えなければならない。たとえば、攻撃者が０−０−１−０の鍵を使用する場合、その攻撃者はユーザＡの音声の高周波部分を、同じ発語を表すユーザＡの音声の対応する低周波部分と置き換えなければならなくなる。ストリームの第２の部分のこの低周波部分の情報はストリームに存在しない。これは、ユーザＡが第２の部分に対する高周波部分のみを送信するからである。ＭＩＭ攻撃は、第１の部分に関する分析を実行し、不可能なタスクでないとしても困難とされる、十分の一秒以下で第２の部分の低周波部分に近づけさせなければならない。
【００２９】
更なるセキュリティ対策はこのシナリオにおいて発生するが、これは、受信されているデータストリームが、人間であるユーザによって経験される「経験的な」ストリームである。通話の場合、ユーザは、音声対話を経験する。ユーザＢは、ユーザＡの音声のストリームの第２の部分が第１の部分と一致しない場合に通知することになる。付き合わせは、低周波数及び高周波数のそれぞれのサブバンドとともに、ユーザＡの音声の音の付き合わせに言及しない。音声信号は不足しているサブバンドのためにいくらか品質低下することになるが、ユーザＢはユーザＡの音声を認識することができる。
【００３０】
このように、ユーザは、信号の品質によって、より直観的な方法でデータストリームのセキュリティをモニタすることができる。他の技術では、例えばユーザが、メタデータにおいて交換される同一性情報がそのユーザの通話相手のメタデータと実際に一致することを保障する必要がある場合に、ユーザが攻撃を認識するための高度な技術と知識を有することが必要とされる。実際に、本明細書に示される方法において、ユーザは現に、ＭＩＭ攻撃者によって生成された質の悪い音声信号に反応し、セキュリティに関係なく電話を切ることもある。
【００３１】
しかしながら、実行する際に、ユーザの音声の周波数スペクトルの下半分又は上半分のみを使用することによって、他者の音声を認識することを困難にすることがある。周波数スペクトルを「歯状（teeth）」に分ける周波数コム（frequency comb）の使用は、この問題を軽減することができる。図４は、この送信プロセスの一例を示す。
【００３２】
ステップ８０において、ユーザＡは、システムに音声サンプルを入力するために発話する。フィルタ・スケジューラ又はコントローラ８２は、その音声サンプルを、有限インパルス応答（ＦＩＲ）のような一対の周波数領域フィルタ８４に入力し、これらフィルタはそれぞれ、音声サンプルから周波数帯域を抽出する。
【００３３】
一方、システムは、ステップ８６で入力としてキー・ビット・ストリームを受信する。キー・ビット・ストリームは、ステップ８８で周波数のサブバンドを選択するためにデータを提供する。一例において、システムは、隣接するサブバンドが別個のグループに入れられるように、サブバンドをグループに分ける。例えば、８つの周波数帯域を有する場合、サブバンド１、３、５及び７を１つのグループに入れ、サブバンド２、４、６及び８を別のグループに入れる。システムは次に、これらのバンドを単一「偶数」組み合わせストリーム及び単一の「奇数」組み合わせストリームに結合する。所定時間間隔において偶数組み合わせなどの１つの組み合わせを伝送することは、結果として「０」になり、奇数組み合わせの伝送は、結果として「１」になる。このようにして、インプリントされた音声ストリームは、周波数の大きな「まとまった部分」が欠けているほどの品質低下はなくなり、結果として音声伝送をより円滑にすることになる。
【００３４】
更なるセキュリティ対策として、システムは、いくつかの音素（phonemes）にわたって１ビットのインプリントをインプリントすることもできる。たとえば、ＭＩＭがＢの公開鍵をＭＩＭ自身のものと置き換えたＭＩＭ攻撃を考える。ＭＩＭは、Ｂからの音声上のインプリントを整合するように変更する必要がある。概して、ＭＩＭの暗号化鍵のハッシュ値（鍵指紋：key fingerprint）は、音声上に残されるインプリント・ユーザＢとは、ビット数の半分が異なることになる。攻撃者がユーザＢのインプリントの代わりに攻撃者自身のインプリントを送信するための１つの方法は、ユーザＢのインプリントのビットが攻撃者のものと一致すればいつでも、ユーザＢの変更されていない音声を送信し、ビットが整合しない場合、攻撃者の選択したビットを暗号化するＢからのより以前の音声を送信することである。
【００３５】
ユーザＡが受信する音声は、わずかな品質低下を備えた正確な音声であるように聞こえることになる。受信電話が不一致であることに気づかないのは、不一致であるためではなく、ＭＩＭが成功したと思われるからである。
【００３６】
これに対抗するために、システムはいくつかの音素にわたって１つのビットをインプリントすることができる。自然言語において、音素は、１００ミリ秒よりも長く持続することはほとんどない。攻撃者がＢのインプリントから攻撃者自身のインプリントに変更しようと思う場合、聞こえてくる音声は、反復された発言、分離された発言、混乱した発言であろう。ユーザは、おそらく電話を切るであろう。いくつかの音素にわたってインプリントすることは、ユーザにセッションを終了させるほど、ＭＩＭ攻撃の間に音声ストリームの品質低下を結果として生じさせる。
【００３７】
システムが「１」及び「０」をどのように決定するかに関係なく、沈黙の間隔をある程度調節する必要がある可能性がある。図４のステップ８８において、システムは、キー入力に基づいて送信用のサブバンドを選択する。システムは次に、受信者がインプリントを正確に再構築できることを確証するために、ステップ９０において試験的に伝送する。図４の例において、システムは、確認のために伝送されたサブバンドを取り込み、サブバンド上で高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行する。システムは次に、ステップ９２においてＦＦＴから１又は０を決定する確率を計算する。この確率が結果として不明瞭であると、ステップ９３においてビットは後で再転送される。
【００３８】
受信者サイドにおいて、沈黙の間隔又は不明瞭な受信は、同様な決定をもたらす結果となる。図５は、不明瞭な送信を解決する一例を示す。ステップ１００において、ユーザＢの受信システムは、受信信号のＦＦＴを計算する。システムは次に、送信が１又は０であろう確率を決定する。システムは、ステップ１０６において、例えば０や１のいずれにも一致しない送信によって解読が失敗したかどうかを決定する。必要に応じて、システムは、ステップ１０８において、キー・インプリントにおける同一ビットに対する送信の次のセグメントを受信することになる。ステップ１０６において複合が失敗しない場合、その結果は、キー・ビット・ストリームの次のビットになる。
【００３９】
不明瞭な送信を解決することに加えて、システムは、失われたパケットを有する発行を回避するために送信者及び受信者間で同期化させることを必要とすることもある。一実施の形態は、インプリントに指標付けするためにパケットと関連付けられるタイムスタンプを使用する。ＳＲＴＰ（セキュア・リアルタイム転送プロトコル）などの多くのプロトコルは、特定のストリームにパケットの位置の識別を可能にするためにタイムスタンプを使用する。これらのタイムスタンプにより、システムは、暗号鍵のハッシュ値のどのビットが実際に受信されたパケットにインプリントされるかを追跡するために、タイムスタンプを使用することを可能にする。
【００４０】
送信サイド及び図３に戻り、いったんシステムがステップ６２でインプリントを生成すると、ステップ６４において第１のインプリントを備えた出力ストリームを送信する。ユーザＢにおける受信機は、図２に関して論述されるものと同様のプロセスを行ない、結果としてステップ６６においてユーザＡによって入力ストリームを受信することになる。入力ストリームはユーザＡの公開鍵を使用して保護される。ユーザＡにおけるシステムは、ユーザＡの私有鍵を使用してそのストリームを解読する。第２のインプリントはステップ６８においてストリームから抽出される。本発明の一実施の形態において、第２のインプリントの抽出は、ユーザＡにユーザＢの鍵をもたらす。いったんユーザＡがユーザＢの鍵を抽出すると、ユーザＡは、ステップ７０においてユーザＢの鍵を使用して安全に送信できる。
【００４１】
インプリントの一実施の形態は、既に交換された鍵を使用することを含み得る。たとえば、ユーザＡ及びユーザＢがメディア経路以外のチャネルにおいて「バンド内から」鍵交換をする場合、インプリントは彼らユーザに、通信上の他方の端末を使用する人間が正確な鍵を使用していることを検証することを可能とする。たとえば、ユーザＡ及びユーザＢは、不確かなチャネル上で鍵交換をする。ユーザＡは、ユーザＢの鍵を使用して送信を開始する。送信の範囲内で、ユーザＡは、ユーザＡの鍵のハッシュをインプリントする。このインプリントを用いて、ユーザＢのシステムは、インプリントから抽出されるハッシュが出力データストリームを暗号化するために使用される鍵のハッシュと整合することを保証することによって、図２のステップ５２において、（インプリントされた）出力認証データストリームを保護する。
【００４２】
図６は、ユーザＢに対するプロセスの一例を示す。ユーザＢは、図２におけるのと同様に、ステップ４０において入力ストリームを受信する。ユーザＢは、自分の鍵を使用してストリームを解読し、第１のインプリント、この場合はユーザＡの鍵のハッシュを抽出する。ステップ１１０において、ユーザＢのシステムは、インプリントとして受信された鍵が既に送信された鍵と一致するかどうかを決定する。鍵が一致しない場合、システムは、ステップ１１４において接続を終了する。鍵が一致する場合、図２と同様に、プロセスはステップ１１２に進む。同様のプロセスが、送信者の電話又はシステムにおいて発生することになる。
【００４３】
インプリントのさらに別の実施の形態は、ユーザＡ及びＢが、ＭＩＫＥＹ、即ち、マルチメディア・インターネット・キーイング・プロトコルのディフィー−ヘルマン（Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ）モードに見られるような、キー・アグリーメント・プロトコル・メッセージを認証するために以前に使用した鍵を使用することを含み得る。このような実施の形態において、ユーザＡ及びＢは、まず、キー・アグリーメント・プロトコルにかかわり、私有の署名鍵でそれぞれのキー・アグリーメント・メッセージを署名し、それらの公開署名鍵を相手側に送信することになる。ユーザらは、それぞれの公開署名鍵、又はそれらのハッシュをそれぞれの音声ストリームにインプリントする。ステップ１１０において、ユーザＢのシステムは、相手側が実際にユーザＡであることを保証するために、インプリントとして受信されたキーがユーザＢのキー・アグリーメント・メッセージを認証するために使用されたキーＡと一致するかどうかを決定する。
【００４４】
一実施の形態において、このプロセスは、ユーザＡ及びユーザＢ間の第２の対話の際に発生してもよい。第１の対話中に、ユーザＡ及びユーザＢは、上述したように事前の鍵交換なしにインプリント及び抽出プロセスを使用する。ユーザＡ及びユーザＢは、そのプロセスから抽出された鍵を保管し、それらの鍵を相手側ユーザと対応付ける。第２の対話がユーザＡ及びＢ間で発生すると、図２及び図３に記載されたインプリントは元の鍵のインプリントではなく、上記したように、検証用の鍵のハッシュのインプリントとなる。
【００４５】
これらのプロセスを実施するシステムは、単体で存在し得るが、それらの動作を更新するためにソフトウェア（プログラム）を必要するだけでもよい。概して、これらのデバイスは、コード形式の命令を実行することができるある種のプロセッサを含むことになる。図７は、このようなデバイスの一例を示す。
【００４６】
装置１２０は音声エンコーダ１２２を有する。音声エンコーダは、人間の音声から発生したアナログ信号を取り込み、それらをディジタル信号にディジタル化する。これらのディジタル化入力音声信号は、周波数サブバンドへの分割のためにフィルタバンク１２６又は他のフィルタリング構造に移動される。ディジタル化信号をサブバンドに分割する前に、音声信号はセグメント化され、各セグメントが、送信用の１ビット間隔であるように予め定められた特定の時間に対応する。その時間の長さにおいて、伝送されたサブバンドの組み合わせは１又は０に対応することになる。
【００４７】
プロセッサ１２８は、キー・ビット・ストリームに基づいてサブバンドの選択を実行する。バッファ１２４又は他の記憶構造は、プロセッサへの入力のためにキー・ビット・ストリームを格納し、あるいは、プロセッサは他の場所からキー・ビット・ストリームを検索してもよい。プロセッサ１２８は、音声ストリーム上で作動してキー・ビット・ストリームをそのストリームにインプリントし、受信者の公開鍵で暗号化するように更なるセキュリティを実行し、ポート１３０を介してデータストリームを伝送する。受信装置として、プロセッサは、入力ストリームを受信し、必要に応じてそれを解読し、インプリントを抽出する。プロセッサは、人間の感覚に適切な信号に変換するために音声エンコーダ／デコーダに信号を入力する。
【００４８】
上記の例は、経験的ストリームとして、音声信号を重視した。しかしながら、音声／視覚信号、他の種類の音声信号、ビデオ信号などを含む他の経験的ストリームにおいても、これら方法から効果を得ることができる。上記の例に限定したり、それらから推測したりすべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】ＶｏＩＰ通話を行なうために使用されるＶｏＩＰネットワークの一例を示す図である。
【図２】受信端末でキー・インプリントを使用して鍵を受信する方法の一例を示す図である。
【図３】送信端末でキー・インプリントを使用して鍵を送信する方法の一例を示す図である。
【図４】キー・インプリントを生成する周波数精査方法の一例を示す図である。
【図５】キー・インプリントを抽出する周波数精査方法の一例を示す図である。
【図６】既に交換された鍵を検証するためにキー・インプリントを使用する方法の一例を示す図である。
【図７】キー・インプリントを使用して鍵交換を実行することができる装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１２  ユーザＡのＶｏＩＰ電話
１４  ルータ
１６  ユーザＡのＶｏＩＰプロバイダ
２２  ユーザＢのＶｏＩＰプロバイダ
２４  ユーザＢのＶｏＩＰ電話
２６  ルータ
２８  ルータＡ
３０  ルータＢ
【図１】
0005469302.tif 000002
【図２】
0005469302.tif 000003
【図３】
0005469302.tif 000004
【図４】
0005469302.tif 000005
【図５】
0005469302.tif 000006
【図６】
0005469302.tif 000007
【図７】
0005469302.tif 000008